专利名称：板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法
技术领域：
本发明涉及エ业炉技术领域，具体是ー种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法。
背景技术：
板坯蓄热式加热炉是轧钢车间轧前板坯加热的重要设备。其能源消耗占エ序能耗的60%左右。同时，其加热板坯的质量直接影响产品的最终质量。因此，如何实现加热炉的最优化控制，从而节约能源、提高成材率、改善产品质量，一直是各轧钢车间的重点攻关エ作。加热炉燃烧系统エ艺控制參数较多，且工作温度和环境温度均较高。往往因无法
系统的分析问题而导致エ艺參数无法达到最佳状态。加热炉实际运行參数与设计參数偏差较多，往往造成燃料消耗増加、板坯加热质量差，甚至造成设备使用寿命缩短，频繁损坏。这些问题均会造成巨大的经济损失。因此，如何通过系统測量，发现和解决存在的问题，是改善燃烧系统运行状态的关键所在。
发明内容
本发明的目的之ー是解决现有加热炉燃烧系统无法系统分析问题使得エ艺參数无法达到最佳值，造成燃料消耗増加、板坯加热质量差，甚至造成设备使用寿命缩短，频繁损坏等多种问题，发明了ー种能及时分析系统问题使系统參数保持最佳值的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法。本发明提供的一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，包括对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计參数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化；对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际エ况，对燃烧系统进行优化；对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化。进ー步，所述对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计參数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化包括首先测量额定エ况下烟气温度及空煤气预热温度；然后测量加热炉烟道，空、煤气换热器及烟道闸板各部位的压カ；根据测量的温度及压カ数据计算出各部位的阻カ损失，并与设计值进行分析比较；根据分析结果对换热器、烟道闸板进行设计优化。进ー步，所述在首先测量额定エ况下烟气温度及空煤气预热温度之前还包括在加热炉烟道上开设测量孔。进ー步，所述根据测量的温度及压カ数据计算出各部位的阻カ损失，并与设计值进行分析比较包括通过“总排烟量=煤气用量X [理论烟气量+理论空气量X (空气过剩系数-1)]”获得总排烟量；通过“计算烟气量=总排烟量ー蓄热排烟量”获得计算烟气量；通过“计算烟道烟气流量=计算烟气量+进入的空气量”获得计算烟道烟气流量；通过“所测部位阻カ损失折算值=所测位阻カ损失实测值* (烟道烟气流量设计值/计算烟道烟气流量)2获得所测部位阻カ损 失折算值；将所测部位阻力损失折算值与设计值进行对比，根据偏离值对换热器、烟道闸板进行參数设计及设备优化。进ー步，所述对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际エ况，对燃烧系统进行优化包括检测蓄热烧嘴烟气温度、CO含量、NOx含量及02含量；同时，记录燃烧系统煤气流量、空气流量、空煤气比例、蓄热排烟比例及残氧分析仪检测结果；通过对记录数据的综合分析，判断出燃烧系统实际运行エ况是否满足设计要求，从而对燃烧系统进行參数优化。进ー步，所述通过对记录数据的综合分析，判断出燃烧系统实际运行エ况是否满足设计要求，从而对燃烧系统进行參数优化包括通过烟气温度分析，当加热段的排烟温度高于300°C吋，则降低蓄热排烟比例；当加热段的排烟温度低于250°C吋，则增加蓄热排烟比例；当加热段烟气中CO含量高于IOOppm吋，则调整空煤气比例，增加空气量；当加热段烟气中O2含量高于5%吋，则调整空煤气比例，降低空气量。进ー步，所述对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化包括在加热炉处于生产状态过程中，测试调节阀0-100%之间不同开度下对应的流量，通过测量数据，绘制流量与开度的对应关系曲线，通过曲线找出阀门最佳工作区域和最大工作流量，从而对燃烧系统进行參数优化。本发明提供的一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，通过对系统数据进行测量，并对测量数据进行计算分析，发现系统运行中的问题，通过參数的优化调整，使得加热炉达到最佳运行状态，从而实现加热炉的优质、高产、高效和节能的目的。且定期执行以上測量工作，可掌握加热炉不同时期的运行状态，便于明确系统优化的方向。
图I是本发明实例提供的燃烧系统压カ测量部位示意图；图2是本发明实例提供的调节阀流量特性曲线示意图。
具体实施例方式本发明提供的一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，包括以下几个步骤
步骤SI :对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计參数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化；步骤S2 :对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际エ况，对燃烧系统进行优化；步骤S3 :对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化。以上步骤没有严格的顺序，可根据需要进行调整。其中，步骤SI对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计參数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化包括步骤Sll :在加热炉烟道上开设测量孔。步骤S12 :首先测量额定エ况下烟气温度及空煤气预热温度，然后测量加热炉烟 道，空、煤气换热器及烟道闸板各部位的压力。本发明所述的烟道部位压力、温度測量分析是这样实现的。如附图I所示系统包括烟囱I、烟道阀板5、煤气换热器2、空气换热器3、稀释风机7、主烟道4及竖烟道6。加热炉烟道均设计测量孔。测量时，记录额定エ况下烟气温度及空煤气预热温度，然后将测温用热电偶拆除，采用DN8的不锈钢管通过橡皮软管连接微压表，測量加热炉烟道，煤气换热器2，空气换热器3、烟道闸板5各部位的压カ，測量数据结果及測量期间加热炉过程数据如表I所示。表I系统压カ測量数据记录表
权利要求
1.一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，其特征在于，包括 对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计參数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化； 对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际エ况，对燃烧系统进行优化； 对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化。
2.如权利要求I所述的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，其特征在于，所述对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计參数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化包括 测量额定エ况下烟气温度及空煤气预热温度； 測量加热炉烟道，空、煤气换热器及烟道闸板各部位的压カ； 根据测量的温度及压カ数据计算出各部位的阻カ损失，并与设计值进行分析比较； 根据分析结果对换热器、烟道闸板进行设计优化。
3.如权利要求2所述的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，其特征在于，所述在首先测量额定エ况下烟气温度及空煤气预热温度之前还包括 在加热炉烟道上开设测量孔。
4.如权利要求2所述的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，其特征在干，所述根据测量的温度及压カ数据计算出各部位的阻カ损失，并与设计值进行分析比较包括 通过“总排烟量=煤气用量X [理论烟气量+理论空气量X (空气过剩系数-I)] ”获得总排烟量； 通过“计算烟气量=总排烟量ー蓄热排烟量”获得计算烟气量； 通过“计算烟道烟气流量=计算烟气量+进入的空气量”获得计算烟道烟气流量；通过“所测部位阻カ损失折算值=所测位阻カ损失实测值*(烟道烟气流量设计值/计算烟道烟气流量)2获得所测部位阻カ损失折算值； 将所测部位阻力损失折算值与设计值进行对比，根据偏离值对换热器、烟道闸板进行參数设计及设备优化。
5.如权利要求4所述的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，其特征在于，所述对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际エ况，对燃烧系统进行优化包括 检测蓄热烧嘴烟气温度、CO含量、NOx含量及O2含量； 同时，记录燃烧系统煤气流量、空气流量、空煤气比例、蓄热排烟比例及残氧分析仪检测结果； 通过对记录数据的综合分析，判断出燃烧系统实际运行エ况是否满足设计要求，从而对燃烧系统进行參数优化。
6.如权利要求5所述的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，其特征在于，所述通过对记录数据的综合分析，判断出燃烧系统实际运行エ况是否满足设计要求，从而对燃烧系统进行參数优化包括 通过烟气温度分析，当加热段的排烟温度高于300°C吋，则降低蓄热排烟比例； 当加热段的排烟温度低于250°C吋，则增加蓄热排烟比例； 当加热段烟气中CO含量高于IOOppm吋，则调整空煤气比例，增加空气量；当加热段烟气中O2含量高于5%吋，则调整空煤气比例，降低空气量。
7.如权利要求6所述的板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，其特征在干，所述对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化包括 在加热炉处于生产状态过程中，测试调节阀0-100%之间不同开度下对应的流量，通过測量数据，绘制流量与开度的对应关系曲线，通过曲线找出阀门最佳工作区域和最大工作流量，从而对燃烧系统进行參数优化。
全文摘要
本发明公开了一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，包括对烟道部位压力、温度进行测量，并与设计参数进行对照，分析出换热器、烟道闸板实际运行效果，对换热器及烟道闸板进行优化；对蓄热烧嘴排烟温度、烟气成分进行测量，分析燃烧系统实际工况，对燃烧系统进行优化；对调节阀特性测试，绘制调节阀特性曲线，对燃烧系统进行优化。本发明提供的一种板坯蓄热式加热炉燃烧系统优化方法，通过对燃烧系统进行精确的测量，结合数据分析，找出系统问题原因，并进行优化调整，使得加热炉各运行参数达到最佳状态，从而实现加热炉的优质、高产、高效和节能的目的。
文档编号F23N5/00GK102853448SQ20121023174
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者曹恒, 刘志民, 李冰, 余威, 麻卫平, 王蕾, 路统宪, 陈俊男 申请人:河北省首钢迁安钢铁有限责任公司, 首钢总公司